生物食物中能量的释放 教案-2024-2025学年北师大版生物七年级下册

第1节食物中能量的释放教学设计一、教学目标1.会用生物学的眼光观察现实世界：学生能够通过对食物中能量释放相关实验和生活实例的观察，理解食物中蕴含能量以及能量释放的过程和意义，认识到能量对人体生命活动的重要性。2.会用生物学的思维思考现实世界：学生能够运用科学探究的方法，分析食物中能量释放的原理，理解细胞呼吸的概念和过程，培养逻辑思维和问题解决能力，能够根据所学知识解释生活中与能量释放相关的现象。3.会用生物学的语言表达现实世界：学生能够准确运用生物学专业术语，清晰地阐述食物中能量释放的机制，如细胞呼吸的方式、物质变化和能量转化等过程，提升生物学语言表达能力，能够与他人进行有效的交流和讨论。二、教学重难点1.教学重点（1）学生能够理解食物中储存着能量，以及能量释放的过程和原理。（2）掌握细胞呼吸的概念、类型（有氧呼吸和无氧呼吸）及其过程中的物质变化和能量转换。（3）学会通过实验探究食物中能量的存在和释放方式。2.教学难点（1）深入理解细胞呼吸过程中复杂的物质代谢和能量代谢，特别是有氧呼吸和无氧呼吸的具体反应步骤和场所。（2）能够运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题，如运动时的呼吸变化、水果保鲜的原理等，理解其在生活和生命活动中的应用价值。三、教学准备1.实验器材：准备燃烧法测定食物能量的实验装置，包括锥形瓶、温度计、铁架台、燃烧匙、镊子、酒精灯、天平、干燥的花生种子、小麦种子等多种常见食物种子。确保实验器材的数量足够学生分组进行实验操作。2.多媒体设备：确保教室配备投影仪和电脑，以便展示细胞呼吸过程的动画演示、相关实验视频、图片资料以及教学课件，直观呈现教学内容，帮助学生更好地理解抽象的生物学概念。3.案例资料集：收集与食物中能量释放相关的生活案例和生物学实例，如运动后呼吸加快、酿酒过程、水果保鲜方法等，用于课堂上的实例分析和讨论，让学生感受到生物学知识与生活实际的紧密联系。4.学习资料：准备细胞呼吸过程的示意图、概念图等学习资料，以及相关的练习题和测试题，供学生在课堂上进行学习、巩固和检测。四、教学方法启发式教学、学生自主学习与教师讲解相结合、小组讨论法、实验探究法五、教学过程（一）复习引入（5分钟）回顾生物学中关于营养物质的知识教师首先通过多媒体展示一个简单的表格，如下：营养物质种类举例对人体的主要作用糖类葡萄糖、淀粉？脂肪动物脂肪、植物油？蛋白质瘦肉、鱼类中的蛋白质？提问：同学们，我们之前学习了人体所需的营养物质，大家还记得糖类、脂肪和蛋白质对人体的主要作用吗？（请几位学生回答）引导学生回顾：糖类是人体主要的供能物质，脂肪是重要的储能物质，蛋白质是构成人体细胞的基本物质，也能为人体提供能量。师：我们知道这些营养物质对人体非常重要，那么它们是如何为人体提供能量的呢？接下来我们就一起深入探究食物中能量的释放。（二）探究新知（20分钟）第一部分:（一）食物中能量的探究实验（8分钟）引入实验教师展示实验器材，并说明实验目的：通过燃烧食物种子，测量释放的能量使水温升高的数值，来探究食物中是否含有能量。教师讲解实验步骤：1.用天平称取一定质量（如1克）的干燥花生种子，将其放在燃烧匙上。2.向锥形瓶中加入适量的水（如100毫升），用温度计测量初始水温，并记录数据。3.将花生种子在酒精灯上点燃，迅速放在锥形瓶下方，让火焰充分加热锥形瓶中的水，直至种子完全燃烧熄灭。4.再次用温度计测量水温，记录最终水温。教师强调实验注意事项：1.注意用火安全，避免烫伤。2.种子燃烧时要尽量靠近锥形瓶底部，但不要接触瓶壁，确保热量充分传递给锥形瓶中的水。3.测量水温时，温度计不要接触锥形瓶底部和侧壁，读数时视线要与温度计液柱的凹液面最低处相平。学生分组进行实验，教师巡视指导，确保每个小组都能正确操作实验。实验结束后，各小组汇报实验数据，教师引导学生分析数据：从水温的升高可以看出，食物种子燃烧释放出了能量，这些能量使水温升高，证明了食物中储存着能量。第二部分:（二）细胞呼吸——能量释放的主要方式（8分钟）引入细胞呼吸的概念教师通过多媒体展示人体细胞进行生命活动的动画，如细胞的分裂、物质的运输等，提问：细胞进行这些生命活动需要能量，那么食物中的能量是如何在细胞中释放出来，为细胞生命活动提供动力的呢？教师讲解：食物中的能量主要通过细胞呼吸的方式释放出来。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。展示细胞呼吸的过程示意图，讲解细胞呼吸的两种类型：有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸：教师结合动画演示，详细讲解有氧呼吸的三个阶段：第一阶段：葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸和少量的[H]，同时释放出少量能量。反应式：C₆H₁₂O₆→2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量。第二阶段：丙酮酸和水在线粒体中彻底分解成二氧化碳和大量的[H]，同时释放出少量能量。反应式：2C₃H₄O₃+6H₂O→6CO₂+20[H]+少量能量。第三阶段：前两个阶段产生的[H]与氧气在线粒体内膜上结合生成水，同时释放出大量能量。反应式：24[H]+6O₂→12H₂O+大量能量。总结有氧呼吸的总反应式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→6CO₂+12H₂O+大量能量。无氧呼吸：教师讲解无氧呼吸的过程，无氧呼吸在细胞质基质中进行，分为两个阶段。第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，即葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，同时释放出少量能量。第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。反应式分别为：C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量（大多数植物细胞和酵母菌等）C₆H₁₂O₆→2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量（动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等）比较有氧呼吸和无氧呼吸教师引导学生思考并讨论：有氧呼吸和无氧呼吸有什么相同点和不同点？学生小组讨论后展示汇报。教师总结：相同点：都能分解有机物，释放能量，第一阶段的反应完全相同。不同点：有氧呼吸需要氧气参与，产物是二氧化碳和水，释放的能量多；无氧呼吸不需要氧气参与，产物是酒精和二氧化碳或乳酸，释放的能量少。第三部分:（三）能量释放对生命活动的意义（4分钟）教师提问：能量释放对人体的生命活动有什么重要意义呢？引导学生思考并回答：能量释放为人体的各项生命活动提供动力，如肌肉收缩、神经传导、物质运输等。教师举例说明：比如我们运动时，肌肉需要收缩来完成各种动作，这就需要能量的供应；神经细胞传递信息也需要能量来维持正常的生理功能。总结：能量是生命活动的动力，食物中能量的释放是维持人体正常生理功能的基础。（三）巩固练习（10分钟）第一部分:练习题巩固（6分钟）教师通过多媒体展示练习题：1.细胞呼吸的主要方式是（）A.有氧呼吸B.无氧呼吸C.发酵D.以上都不对2.有氧呼吸产生大量能量的阶段是（）A.第一阶段B.第二阶段C.第三阶段D.三个阶段都产生大量能量3.人在剧烈运动后，会感到肌肉酸痛，这是因为肌肉细胞进行了（）A.有氧呼吸B.无氧呼吸产生乳酸C.无氧呼吸产生酒精D.以上都不对学生独立完成练习题，教师巡视并观察学生的答题情况。完成后，教师对练习题进行讲解，强调重点知识点，如细胞呼吸的类型、各阶段的特点等。第二部分:生活实例分析（4分钟）教师展示生活实例：1.水果在储存过程中，如果密封不严，会有酒味散发出来，这是为什么？2.农民在给农作物松土时，对农作物的生长有什么作用？学生分组讨论这些生活实例，分析其中涉及的细胞呼吸原理。各小组代表发言，教师进行点评和总结，进一步强化学生对细胞呼吸知识在生活中应用的理解。（四）课堂小结（3分钟）第一部分:总结知识点师：这节课我们学习了食物中能量的释放。谁能来说说食物中能量是如何释放的？细胞呼吸的类型有哪些？它们的相同点和不同点是什么？请几位学生回答，教师进行补充和完善。总结：食物中的能量主要通过细胞呼吸的方式释放，细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸都能分解有机物释放能量，有氧呼吸需要氧气，产物是二氧化碳和水，释放能量多；无氧呼吸不需要氧气，产物是酒精和二氧化碳或乳酸，释放能量少。第二部分:强化理解教师再次强调能量释放对生命活动的重要性，并让学生通过具体例子再次感受细胞呼吸的特点。提问：在实际生活中，还有哪些地方体现了细胞呼吸的原理？（学生举例，例如：酿酒、泡菜制作、伤口包扎要透气等）（五）课后作业（2分钟）1.布置课本相关章节的练习题作为课后作业。要求学生认真完成，巩固课堂所学知识。2.让学生调查生活中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例，并记录下来，下节课进行分享和讨论。同时思考如何利用细胞呼吸原理来提高农作物的产量或延长水果、蔬菜的保鲜期。课后作业：1.请学生根据课本相